Corrida SantanderEdit
Nascido em Santander, Cantabria, Canales foi um produto das fileiras juvenis da cidade natal Racing de Santander. Em 2006, 50% dos seus direitos de jogo foram comprados pelo Deportivo de La Coruña como parte do negócio que viu Pedro Munitis regressar ao Racing com Dudu Aouate e Antonio Tomás a avançar na direcção oposta.
Canales fez a sua estreia na equipa principal a 18 de Setembro de 2008, jogando num empate em casa na Taça UEFA contra o FC Honka da Finlândia, uma vitória por 1-0. Cerca de duas semanas depois apareceu pela primeira vez no La Liga, com o mesmo resultado a acontecer no CA Osasuna.
Alavancando gradualmente recebeu mais tempo de jogo com o plantel principal, Canales marcou duas vezes contra o RCD Espanyol numa vitória fora de casa por 4-0 no dia 6 de Dezembro de 2009, e repetiu o feito no Sevilla FC no dia 9 de Janeiro de 2010 (2-1 no Estádio Ramón Sánchez Pizjuán), recebendo as honras de Jogador do jogo neste último. Na semana seguinte, quando o Racing empatou em casa com o Real Valladolid por 1-1, também encontrou a rede e acabou por terminar a sua primeira época completa com seis golos e quatro assistências para ajudar a sua equipa a evitar por pouco o rebaixamento.
Real MadridEdit
Em 12 de Fevereiro de 2010, o Real Madrid anunciou a assinatura do contrato de seis anos com o Canales por uma comissão que se acredita ser de cerca de 4,5 milhões de euros mais incentivos. Ele fez sua estreia em 4 de agosto, marcando um gol na vitória por 3×2 sobre o Club América em amistoso. Sua primeira participação no campeonato aconteceu no dia 29 de agosto, no empate sem gols contra o RCD Mallorca.
Canales totalizou 518 minutos de ação em seu primeiro e único ano com o clube, o que incluiu três participações na vitoriosa corrida pela Copa do Rei.
ValenciaEdit
No dia 4 de agosto de 2011, o Valencia anunciou que Canales se juntaria ao clube com um empréstimo de dois anos. Após esse tempo, eles mantiveram a opção de comprar o jogador, enquanto o Real Madrid teve a possibilidade de lembrá-lo durante esse período.
Canales marcou seu primeiro gol para sua nova equipe em 1 de outubro, o jogo é apenas em uma partida em casa contra o Granada CF. No final do mês, teve de ser esticado durante um jogo da liga contra o Athletic Bilbao e, no dia seguinte, foi-lhe diagnosticado um ligamento do joelho rasgado, ficando de fora durante seis meses.
Em 26 de Abril de 2012, apenas na sua quinta participação desde o regresso, contra o Atlético de Madrid na segunda mão da Liga Europa, Canales recaiu da lesão no início da segunda parte de uma eventual derrota em casa por 0-1 (2-5 derrota agregada), perdendo mais seis meses de acção.
Em 19 de Julho de 2012, Canales mudou-se permanentemente para Valência por 7,5 milhões de euros e cinco anos, ao lado do companheiro de equipa do Madrid Fernando Gago. Este último também reservou uma opção de compra do jogador durante as duas temporadas seguintes.
Real SociedadEdit
Canales foi considerado excedente às necessidades após a chegada do novo treinador do Valencia, Juan Antonio Pizzi, em Dezembro de 2013. No final de janeiro do ano seguinte, ele assinou por quatro anos e meio e 3,5 milhões de euros com a equipe do Real Sociedad.
Canales marcou quatro gols em 36 partidas na sua primeira temporada completa, já que o Txuriurdin terminou na 12ª posição. Em 30 de Dezembro de 2015, no entanto, durante a primeira metade de uma partida fora de casa no antigo clube Real Madrid, sofreu outra lesão grave no joelho, agora na perna esquerda.
Em 24 de Maio de 2018, o Real Sociedad confirmou que Canales deixaria o Estádio Anoeta em 30 de Junho.
Real BetisEdit
Em 3 de Julho de 2018, o agente livre Canales assinou um contrato de quatro anos com o Real Betis.